外泌體生物標誌 偵測癌轉移新標的

國衛院細研所副所長李華容
本研究在乳癌轉移患者的臨床血液檢體中,偵測到藉Ago2/Cav1交互作用釋放的特定外泌體miRNA,含量明顯較未轉移患者血液中的高。圖為國衛院細研所副所長李華容展示含有乳癌特定生物標記的外泌體模型研究成果。圖 / 國衛院提供

幾乎所有細胞都能釋放外泌體(exosome),以攜帶來源細胞中特定的蛋白質、核酸與代謝物,在細胞與細胞間相互溝通時發揮重要作用。

國衛院過去十幾年來持續研究外泌體在細胞組織再生與癌症中扮演的角色,從中發現幹細胞有藉外泌體維持及傳遞等特性,開發出誘發癌細胞外泌體釋放技術、開發誘導型外泌體技術以治療腦損並持續與產業研究用在腦中風後的治療。

外泌體存在於不同類型的生物液體中並和許多疾病的機轉有關,包含癌症、神經退化疾病和心血管疾病等,這些與疾病發展有關的外泌體,因可用非侵入性方式偵測,在做為檢測、預後和治療疾病等非侵入性生物標誌物時具有開發潛力。

研究發表後合照
研究發表後合照,圖左起為國衛院細研所所長郭呈欽、台大醫院醫師郭文宏、國衛院細研所副所長李華容、國衛院副院長陳為堅。圖 / 國衛院提供

國衛院細胞與系統醫學研究所(細研所)副所長李華容與臺大醫院醫師郭文宏合作時發現,癌細胞藉調控Ago2 K212去乙醯化,將產生腫瘤特有的Ago2/CAV1新交互作用,使得腫瘤透過外泌體釋放特定miRNA。

這次研究發現外泌體可以做為抑制癌轉移的藥物標的、檢測癌轉移的外泌體生物標誌,對未來許多疾病偵測與治療,助益頗大。

研究分析乳癌患者檢體,從中發現可以反映乳癌轉移的外泌體疾病生物標誌。這項發現證實,外泌體核酸可作為疾病生物標的且對未來癌轉移偵測及治療相當有助益。研究成果已發表在2024年國際知名學術期刊《EMBO reports》。

Ago2在許多腫瘤中都有過度表現的現象,是miRNA抑制基因表現時的核心角色。Cav1是細胞膜上的重要結構蛋白,它的活性經由與許多信號蛋白直接互動來調節,並在信號傳導中扮演重要角色。

癌細胞特有Ago2 / CAV1交互作用控制腫瘤轉移及外泌體釋放示意。
由國衛院與台大醫院合作的外泌體生物標誌癌細胞轉移偵測新標的研究。圖為癌細胞特有Ago2 / CAV1交互作用控制腫瘤轉移及外泌體釋放示意。圖 / 國衛院提供

研究團隊在癌細胞中發現一種新的Ago2/Cav1相互作用,調控Ago2在癌細胞中的分佈與功能,而在正常細胞中不會進行這種作用。

研究顯示,在癌細胞中Cav1會將Ago2吸引至細胞膜上,Ago2/Cav1的交互作用抑制了癌細胞中miRNA抑制基因表現的功能,使得癌細胞miRNA得以藉由外泌體釋放進入血液循環。

Ago2/Cav1的交互作用會隨癌症發展進程增加而增加,進而促進腫瘤的侵襲行為,例如癌轉移。在細胞實驗與動物實驗中也證實,藉由蛋白多肽與去乙醯化酶抑制劑,可抑制癌細胞中Ago2/Cav1的交互作用以抑制癌轉移。

本研究在乳癌轉移患者的臨床血液檢體中,研究團隊偵測到,藉Ago2/Cav1交互作用釋放的特定外泌體miRNA,含量明顯較未轉移患者的血液中高。

 

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